(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実装面を有する基板と、
前記基板の前記実装面に一列に実装されている複数個の半導体発光素子と、
前記半導体発光素子の発光を制御する制御素子と、
前記制御素子を介して前記半導体発光素子に給電する配線素子と、
複数個の前記半導体発光素子全部を包囲する環形状の包囲壁部材と、
前記基板の前記実装面と前記包囲壁部材中で構成された凹部内の複数個の前記半導体発光素子を封止する光透過性の封止部材と、
を備え、
前記包囲壁部材の内周面の形状は、複数個の前記半導体発光素子の列方向を長軸方向とする楕円を基調とした形状であり、
楕円を基調とした形状とは、基準楕円の長軸方向の両端部の曲線であって、前記包囲壁部材の内周面と前記配線素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点から前記基準楕円の中心反対側の曲線を、前記基準楕円の中心側に変位させて、左右両端の前記半導体発光素子から、前記長軸方向に、前記包囲壁部材の内周面と前記半導体発光素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点を通る変位曲線とする形状である、
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源。
【請求項２】
絶縁部材と放熱部材と給電部材とを組み合わせてなるソケット部と、
前記ソケット部に取り付けられている請求項１に記載の車両用灯具の半導体型光源と、
を備える、
ことを特徴とする車両用灯具の半導体型光源ユニット。
【請求項３】
前記包囲壁部材は、中央部が中空部であり、かつ、周囲部が壁部である環形状をなし、
前記基板の前記実装面と前記包囲壁部材の底面には、相互に嵌合する凹凸嵌合部が少なくとも１箇所以上設けられ、
前記半導体発光素子を封止する前記封止部材の充填によって前記基板と前記包囲壁部材が接合されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両用灯具の半導体型光源もしくは請求項２に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニット。
【請求項４】
前記包囲壁部材の前記壁部の内周面の形状は、複数個の前記半導体発光素子の導電性接着剤とワイヤパッドの何れに対しても接触しない距離を０．５ｍｍ以上有する楕円を基調とした形状である、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニット。
【請求項５】
複数個の前記ワイヤパッドは、隣り合う２個の前記半導体発光素子の中間線上に、かつ、前記半導体発光素子から等距離に離れた位置に位置する、
ことを特徴とする請求項４に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニット。
【請求項６】
前記包囲壁部材の前記壁部の断面形状および大きさは、均一である、
ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニット。
【請求項７】
半導体型光源を光源とする車両用灯具において、
灯室を区画するランプハウジングおよびランプレンズと、
前記灯室内に配置されている前記請求項１に記載の車両用灯具の半導体型光源もしくは前記請求項２〜６のいずれか１項に記載の車両用灯具の半導体型光源ユニットと、
を備える、ことを特徴とする車両用灯具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、車両用灯具の半導体型光源に関するものである。また、この発明は、車両用灯具の半導体型光源ユニットに関するものである。さらに、この発明は、半導体型光源もしくは半導体型光源ユニットを光源とする車両用灯具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体型光源は、従来からある（たとえば、特許文献１、特許文献２）。以下、従来の半導体型光源について説明する。特許文献１の半導体型光源は、基板に複数のＬＥＤチップを実装し、その複数のＬＥＤチップを樹脂すなわち封止部材で覆ってなるものである。特許文献２の半導体型光源は、ベース部上に複数のＬＥＤチップを設け、その複数のＬＥＤチップを樹脂モールド部すなわち封止部材で封止してなるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１７６２１９号公報
【特許文献２】特開２００９−２１２６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
かかる半導体型光源のＬＥＤチップのマウント配置は、車両用灯具の形状により横長の扁平配光を得る為に複数のＬＥＤチップが一列にマウント配置される場合や、電球の発光に類似した比較的φ５〜φ２０程度の点光源の発光を得る為に複数のＬＥＤチップを狭い領域に密集してマウントを行う場合がある。基板上の特定領域に比較的近接マウントしたＬＥＤチップをまとめて封止する場合において、封止部材の容量は、ＬＥＤの点灯・消灯や使用環境の温度変化などにより封止部材が熱膨張や収縮することによる応力の緩和など軽減のために、できる限り小容量にする必要がある。
【０００５】
この発明が解決しようとする課題は、封止部材の容量をできる限り小容量にするという点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明（請求項１にかかる発明）は、実装面を有する基板と、基板の実装面に一列に実装されている複数個の半導体発光素子と、半導体発光素子の発光を制御する制御素子と、制御素子を介して半導体発光素子に給電する配線素子と、複数個の半導体発光素子全部を包囲する環形状の包囲壁部材と、基板の実装面と包囲壁部材中で構成された凹部内の複数個の半導体発光素子を封止する光透過性の封止部材と、を備え、包囲壁部材の内周面の形状が、複数個の半導体発光素子の列方向を長軸方向とする楕円を基調とした形状であり、楕円を基調とした形状とは、基準楕円の長軸方向の両端部の曲線であって、包囲壁部材の内周面と配線素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点から基準楕円の中心反対側の曲線を、基準楕円の中心側に変位させて、左右両端の半導体発光素子から、長軸方向に、包囲壁部材の内周面と半導体発光素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点を通る変位曲線とする形状である、ことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の第１の実施形態、および、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源ユニットの第１の実施形態、および、この発明にかかる車両用灯具の第１の実施形態を示し、半導体型光源ユニットを車両用灯具に組み付けた状態の縦断面図すなわち垂直断面図である。
【図２】光源部（半導体型光源）とソケット部とを組み付けた状態の半導体型光源ユニットを示す平面図である。
【図３】半導体型光源ユニットの光源部とソケット部の絶縁部材および放熱部材および給電部材との分解斜視図である。
【図４】半導体型光源ユニットの光源部とソケット部との分解斜視図である。
【図５】光源部とソケット部とを組み付けた状態の半導体型光源ユニットを示す斜視図である。
【図６】包囲壁部材および複数個の半導体発光素子および複数個のワイヤパッドおよび複数本のボンディングワイヤを示す拡大平面図である。
【図７】包囲壁部材を示す拡大平面図である。
【図８】図７におけるＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線矢視図である。
【図９】図７におけるＩＸ−ＩＸ線断面図である。
【図１０】基準楕円を示す拡大平面説明図である。
【図１１】基準楕円の両端部の曲線を内側に変位させた包囲壁部材の内周面の形状を示す拡大平面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源の実施形態（実施例）、および、この発明にかかる車両用灯具の半導体型光源ユニットの実施形態、および、この発明にかかる車両用灯具の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。
【０００９】
（第１の実施形態の構成の説明）
以下、この第１の実施形態における車両用灯具の半導体型光源およびこの第１の実施形態における車両用灯具の半導体型光源ユニットおよびこの第１の実施形態における車両用灯具の構成について説明する。図１において、符号１００は、この第１の実施形態における車両用灯具である。
【００１０】
（車両用灯具１００の説明）
前記車両用灯具１００は、この例では１灯式のテール・ストップランプである。すなわち、前記車両用灯具１００は、１灯、すなわち、１個のランプ、１個の灯具、でテールランプ機能とストップランプ機能とを併用するものである。前記車両用灯具１００は、車両（図示せず）の後部の左右にそれぞれ装備される。前記車両用灯具１００は、図示しない他のランプ機能、たとえば、バックアップランプ機能、ターンシグナルランプ機能、と組み合わせられてリヤコンビネーションランプを構成する場合がある。
【００１１】
前記車両用灯具１００は、図１に示すように、ランプハウジング１０１およびランプレンズ１０２およびリフレクタ１０３と、この第１の実施形態における車両用灯具の半導体型光源（以下、「光源部１０」と称する）を光源とするこの第１の実施形態における車両用灯具の半導体型光源ユニット１と、を備えるものである。
【００１２】
前記ランプハウジング１０１は、たとえば、光不透過性の部材、例えば、樹脂部材から構成されている。前記ランプハウジング１０１は、一方が開口し、他方が閉塞されている中空形状をなす。前記ランプハウジング１０１の閉塞部には、透孔１０４が設けられている。前記透孔１０４は、円形形状をなす。前記透孔１０４の縁には、複数個の凹部（図示せず）と複数個のストッパ部（図示せず）とがほぼ等間隔に設けられている。
【００１３】
前記ランプレンズ１０２は、たとえば、光透過性の部材、例えば、透明樹脂部材やガラス部材から構成されている。前記ランプレンズ１０２は、一方が開口し、他方が閉塞されている中空形状をなす。前記ランプレンズ１０２の開口部の周縁部と前記ランプハウジング１０１の開口部の周縁部とは、水密に固定されている。前記ランプハウジング１０１および前記ランプレンズ１０２により、灯室１０５が区画されている。
【００１４】
前記リフレクタ１０３は、前記半導体型光源ユニット１から放射される光を焦点Ｆ（図２参照）に集光するように配光制御する配光制御部である。前記リフレクタ１０３は、前記灯室１０５内に配置されていて、かつ、前記ランプハウジング１０１などに固定されている。前記リフレクタ１０３は、たとえば、光不透過性の部材、例えば、樹脂部材や金属部材から構成されている。前記リフレクタ１０３は、一方が開口し、他方が閉塞されている中空形状をなす。前記リフレクタ１０３の閉塞部には、透孔１０６が前記ランプハウジング１０１の前記透孔１０４と連通するように設けられている。前記リフレクタ１０３の内面には、反射面１０７が設けられている。なお、前記リフレクタ１０３は、前記ランプハウジング１０１と別個の部材からなるものであるが、ランプハウジングと一体のリフレクタの場合であっても良い。この場合においては、ランプハウジングの一部に反射面を設けてリフレクタ機能を設けるものである。
【００１５】
（半導体型光源ユニット１の説明）
前記半導体型光源ユニット１は、図１〜図５に示すように、前記光源部１０と、ソケット部１１と、光学部品としてのカバー部１２と、を備える。前記光源部１０は、前記ソケット部１１の一端部（上端部）に取り付けられている。前記カバー部１２は、前記ソケット部１１の一端部に固定もしくは着脱可能に取り付けられている。前記光源部１０は、前記カバー部１２によりカバーされている。前記カバー部１２は、前記リフレクタ１０３を挟む機能を有する場合がある。
【００１６】
前記半導体型光源ユニット１は、図１に示すように、前記車両用灯具１００に装備されている。すなわち、前記ソケット部１１が前記ランプハウジング１０１にパッキン（Ｏリング）１０８を介して着脱可能に取り付けられている。前記光源部１０および前記カバー部１２が前記ランプハウジング１０１の前記透孔１０４および前記リフレクタ１０３の前記透孔１０６を経て前記灯室１０５内であって、前記リフレクタ１０３の前記反射面１０７側に配置されている。
【００１７】
（光源部１０の説明）
前記光源部１０は、図２〜図６、図１０、図１１に示すように、基板３と、複数個この例では５個の半導体発光素子（ＬＥＤチップ）４０、４１、４２、４３、４４（以下、「４０〜４４」と記載する場合がある）と、制御素子としての抵抗（図示せず）およびダイオード（図示せず）と、配線素子としての配線パターン（図示せず）およびボンディングワイヤ６０、６１、６２、６３、６４（以下、「６０〜６４」と記載する場合がある）および導電性接着剤６００、６１０、６２０、６３０、６４０（以下、「６００〜６４０」と記載する場合がある）および実装パッド６０１、６１１、６２１、６３１、６４１（以下、「６０１〜６４１」と記載する場合がある）およびワイヤパッド６０２、６１２、６２２、６３２、６４２（以下、「６０２〜６４２」と記載する場合がある）と、包囲壁部材１８と、封止部材１８０と、を備えるものである。
【００１８】
（ソケット部１１の説明）
前記ソケット部１１は、図１〜図５に示すように、絶縁部材７と、放熱部材８と、３本の給電部材９１、９２、９３と、を備えるものである。熱伝導性と導電性を有する前記放熱部材８と、導電性を有する前記給電部材９１〜９３とは、絶縁性を有する前記絶縁部材７中に、相互に絶縁状態で一体に組み込まれている。
【００１９】
前記ソケット部１１は、前記絶縁部材７と、前記放熱部材８と、前記給電部材９１〜９３との一体構造からなるものである。たとえば、前記絶縁部材７と前記放熱部材８と前記給電部材９１〜９３とをインサート成形（一体成形）により一体に構成している構造である。あるいは、前記絶縁部材７と前記給電部材９１〜９３とをインサート成形により一体に構成し、一体構成の前記絶縁部材７および前記給電部材９１〜９３に前記放熱部材８を一体に取り付けてなる構造である。あるいは、前記絶縁部材７に前記給電部材９１〜９３を一体に組み付け、一体組付の前記絶縁部材７および前記給電部材９１〜９３に前記放熱部材８を一体に取り付けてなる構造である。
【００２０】
（半導体型光源ユニット１の組立構成の説明）
前記半導体型光源ユニット１は、図１〜図５に示すように、前記絶縁部材７と前記放熱部材８と前記給電部材９１〜９３が一体成型された前記ソケット部１１の前記放熱部材８の表面の当接面８０と、前記光源部１０の前記半導体発光素子４０〜４４がマウント封止された前記基板３の裏面の当接面３５と、が密接状態に配置されている。それと同時に、前記ソケット部１１の前記給電部材９１〜９３と、前記基板３の前記配線パターンと、が接続部材１７を介して、前記放熱部材８前記当接面８０と前記基板３の前記当接面３５との密接状態を維持しつつ、強固に電気的に接続されている。すなわち、前記ソケット部１１の前記放熱部材８の表面側から突き出た前記給電部材９１〜９３の一端部を、前記接続部材１７の切欠孔中に挿入して、前記給電部材９１〜９３の一端部と前記接続部材１７とを、弾性当接や加締め付けおよび溶接などにより、電気的にかつ機械的に接続する。一方、前記接続部材１７を、嵌合などにより、前記基板３に機械的に接続し、かつ、半田または導電性接着剤により、前記基板３の前記配線パターンに電気的に接続する。前記接続部材１７により、前記基板３の裏面と前記放熱部材８の表面との密接状態が維持される。この結果、前記半導体型光源ユニット１は、放熱性能に優れている。また、前記ソケット部１１の前記給電部材９１〜９３と、前記基板３の前記配線パターンと、の電気的接続状態が維持される。この結果、電気回路的接続状態が強固となる。
【００２１】
（基板３の説明）
前記基板３は、この例では、セラミックからなる。前記基板３は、図２〜図５に示すように、平面すなわち上から見てほぼ八角形の板形状をなす。前記基板３の３辺の右辺、左辺、下辺のほぼ中央には、前記ソケット部１１の給電部材９１、９２、９３が挿通する挿通孔３１、３２、３３がそれぞれ設けられている。前記基板３の一面の上面には、平面の実装面３４が設けられている。前記基板３の他面の下面には、平面の当接面３５が設けられている。なお、高反射部材のセラミック製の前記基板３の実装面３４に、さらに高反射塗料や高反射蒸着などの高反射面３０を設けても良い。
【００２２】
前記基板３の前記実装面３４には、前記５個の半導体発光素子４０〜４４および前記制御素子および前記配線素子、６０〜６４、６０１〜６４１、６０２〜６４２および前記包囲壁部材１８が実装されている。
【００２３】
（半導体発光素子４０〜４４の説明）
前記５個の半導体発光素子４０〜４４からなる前記半導体型光源は、ＬＥＤ、ＥＬ（有機ＥＬ）などの自発光半導体型光源、この第１の実施形態では、ＬＥＤを使用する。前記半導体発光素子４０〜４４は、図２〜図６に示すように、平面から、すなわち、前記基板３の実装面３４に対して垂直方向から、見て微小な矩形すなわち正方形もしくは長方形形状の半導体チップ（光源チップ）からなり、この例では、ベアチップからなる。前記５個の半導体発光素子４０〜４４は、前記基板３に実装されている面以外の一正面および四側面から光を放射する。前記５個の半導体発光素子４０〜４４は、図２に示すように、光学系の前記リフレクタ１０３の焦点Ｆ、および、前記半導体型光源ユニット１の前記ソケット部１１の中心であって取付回転中心Ｏ近傍に一列に一直線Ｘ−Ｘ上に、ほぼ等間隔の隙間を開けて配置されている。
【００２４】
前記５個の半導体発光素子４０〜４４は、小電流が供給される半導体発光素子であって、テールランプの光源である１個の半導体発光素子４０すなわち第１グループの半導体発光素子４０と、大電流、すなわち、前記半導体発光素子４０に供給される電流と比較して大電流が供給される半導体発光素子であって、ストップランプの光源である４個の半導体発光素子４１〜４４すなわち第２グループの半導体発光素子４１〜４４と、に区分されている。前記テールランプ機能のテールランプの光源の１個の半導体発光素子４０は、右側の前記ストップランプ機能のストップランプの光源の２個の半導体発光素子４１、４２と左側の前記ストップランプ機能のストップランプの光源の２個の半導体発光素子４３、４４との間に挟まれた状態で配置されている。すなわち、前記テールランプ機能の１個の半導体発光素子４０は、前記５個の半導体発光素子４０〜４４の真中に位置する。前記ストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４は、順方向、すなわち、電流が流れる方向に直列に接続されている。
【００２５】
前記５個の半導体発光素子４０〜４４のうち、前記テールランプ機能の１個の半導体発光素子４０は、前記基板３の中心Ｏであって前記放熱部材８の中心Ｏもしくはその近傍に配置されている。すなわち、前記テールランプ機能の１個の半導体発光素子４０の中心と、前記基板３の中心Ｏであって前記放熱部材８の中心Ｏとは、一致もしくはほぼ一致する。前記５個の半導体発光素子４０〜４４のうち、前記ストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４は、一列に一直線Ｘ−Ｘ上に配置されているので、光源バルブや電球のフィラメントもしくは放電電球やＨＩＤランプのアーク放電による発光とほぼ同様の発光が得られる。
【００２６】
（制御素子の説明）
前記抵抗および前記ダイオードは、前記基板３に実装されていて、前記ソケット部１１の前記給電部材９１〜９３と前記５個の半導体発光素子４０〜４４との間を前記配線素子を介して電気的に接続されている。前記抵抗および前記ダイオードは、前記５個の半導体発光素子４０〜４４に供給する電流を制御する素子である。
【００２７】
（配線素子、６０〜６４、６０１〜６４１、６０２〜６４２の説明）
前記配線素子は、図６、図１０、図１１に示すように、配線パターンと、５本のボンディングワイヤ６０〜６４と、５個の実装パッドのファーストパッド６０１〜６４１と、５個のワイヤパッドのセカンドパッド６０２〜６４２と、から構成されている。前記配線素子、６０〜６４、６０１〜６４１、６０２〜６４２は、接続部材１７を介して前記ソケット部１１の給電部材９１、９２、９３と電気的に接続されていて、前記制御素子を介して前記５個の半導体発光素子４０〜４４に給電するものである。
【００２８】
前記配線パターンは、たとえば、導電性部材の薄膜配線もしくは厚膜配線などからなる。前記配線パターンには、前記抵抗および前記ダイオードが接続されている。前記配線パターンには、前記実装パッド６０１〜６４１と前記ワイヤパッド６０２〜６４２とがそれぞれ設けられている。前記配線パターンのうち、前記ストップランプ機能の半導体発光素子４１〜４４に大電流を供給する配線パターンの面積は、ほぼ均等とする。これにより、前記配線パターンにおいて発生する熱を前記基板３を介して外部の前記放熱部材８にほぼ均等に逃がすことができる。
【００２９】
前記実装パッド６０１〜６４１は、図１０、図１１に示すように、前記一直線Ｘ−Ｘ上に、ほぼ等間隔の隙間を開けて、５個の前記半導体発光素子４０〜４４と同数個、この例では、５個配置されている。５個の前記実装パッド６０１〜６４１には、５個の前記半導体発光素子４０〜４４が、銀ペーストなどの導電性接着剤６００〜６４０を介して、それぞれ接着されている。
【００３０】
前記実装パッド６０１〜６４１は、平面から、すなわち、上からであって、前記基板３の実装面３４に対して垂直方向から、見て微小な矩形の正方形もしくは長方形形状をなす。前記導電性接着剤６００〜６４０は、平面から見て微小な円形形状をなす。
【００３１】
円形形状の前記導電性接着剤６００〜６４０の直径は、正方形形状の前記半導体発光素子４０〜４４の一辺の長さより大きい。正方形形状の前記実装パッド６０１〜６４１の一辺は、円形形状の前記導電性接着剤６００〜６４０の直径より大きい。そして、５個の前記半導体発光素子４０〜４４を前記一直線Ｘ−Ｘ上にほぼ等間隔の隙間を開けて配置した場合において、両端の前記半導体発光素子４１、４４の前記実装パッド６１１、６４１の外側辺の間の寸法は、最大で６．９２５ｍｍである。
【００３２】
前記ワイヤパッド６０２〜６４２は、図１０、図１１に示すように、５個の前記半導体発光素子４０〜４４の列方向すなわち前記一直線Ｘ−Ｘ方向に対して交差する方向すなわち前記一直線Ｘ−Ｘに直交する一直線Ｙ−Ｙ方向に、かつ、５個の前記半導体発光素子４０〜４４の外側の２個の前記半導体発光素子４１、４４より内側に、５個の前記半導体発光素子４０〜４４と同数個、この例では、５個設けられている。５個の前記ワイヤパッド６０２〜６４２は、隣り合う２個の前記半導体発光素子４０〜４４の中間線上に、かつ、前記半導体発光素子４０〜４４から等距離に離れた位置に位置する。
【００３３】
さらに、前記５個の半導体発光素子４０〜４４のうち、真中に位置する前記テールランプ機能の１個の半導体発光素子４０用の前記ワイヤパッド６０２は、図６に示すように、前記５個の半導体発光素子４０〜４４のうち、右側の前記ストップランプ機能の２個の半導体発光素子４１、４２用の前記ワイヤパッド６１２、６２２と、前記５個の半導体発光素子４０〜４４のうち、左側の前記ストップランプ機能の２個の半導体発光素子４３、４４用の前記ワイヤパッド６３２、６４２との間に挟まれた状態で配置されている。なお、図６において、前記テールランプ機能の半導体発光素子４０用の前記ワイヤパッド６０２は、実線で示されている１箇所に配置されているものである。ところが、図１０に示すように、前記テールランプ機能の半導体発光素子４０用の前記ワイヤパッド６０２は、実線で示されている１箇所以外に、二点鎖線で示されている３箇所のうち任意の１箇所に配置される場合がある。
【００３４】
（包囲壁部材１８の説明）
前記包囲壁部材１８は、絶縁性部材たとえば樹脂、この例では、前記封止部材１８０の膨張収縮に追随できる柔軟性を持つエラストマー性を有する樹脂、たとえば、熱可塑性エラストマー、オレフィン系ＴＰＯ樹脂などから構成されている。前記包囲壁部材１８は、図２〜図６に示すように、５個の前記半導体発光素子４０〜４４全部と、前記配線素子の一部、すなわち、前記配線パターンの一部および５本の前記ボンディングワイヤ６０〜６４全部および５個の前記実装パッド６０１〜６４１全部および５個の前記ワイヤパッド６０２〜６４２全部、を包囲する環形状をなすものである。すなわち、前記包囲壁部材１８は、中央部が中空部１８１であり、かつ、周囲部が壁部１８２である環形状をなすものである。
【００３５】
前記包囲壁部材１８は、特に図示しないが、前記半導体発光素子４０〜４４および前記配線素子の前記ボンディングワイヤ６０〜６４の高さよりも十分な高さを有する。前記包囲壁部材１８は、前記封止部材１８０を充填する容量を小容量に規制する部材である。
【００３６】
前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の一端面の下端面には、嵌合部としての仮固定兼位置決めすなわち位置出し用の嵌合凸部１８５が少なくとも２個前記壁部１８２の内壁面の底辺が描く環形状の中心を通る対角線上に一体に設けられている。一方、前記基板３には、嵌合部としての仮固定兼位置決め用の嵌合孔（図示せず）が少なくとも２個、前記嵌合凸部１８５と対応して設けられている。前記嵌合凸部１８５と前記嵌合孔とを相互に嵌合することにより、前記包囲壁部材１８と前記基板３とは、相互に固定されかつ位置決めされる。なお、前記嵌合孔は、前記嵌合凸部１８５が嵌合する嵌合凹部であっても良い。嵌合凸部１８５の外形と嵌合孔の内径には僅かなクリアランスを設ける事で封止部材の熱膨張・熱収縮に合わせて動き、マウントした半導体発光素子４０〜４４やボンディングワイヤ６０〜６４が受けるストレスを軽減する事ができる。
【００３７】
前記嵌合凸部１８５と前記嵌合孔とにより前記基板３と相互に仮固定されかつ位置決めされた前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の一端面の下端面は、前記基板３の前記実装面３４に接着剤（図示せず）により接着固定すなわち実装されている。前記接着剤は、この例では、前記半導体発光素子４０〜４４の高温環境域では低弾性特性を有し、高温環境域での前記封止部材１８０および前記包囲壁部材１８の膨張・収縮を吸収する部材、たとえば、エポキシ系樹脂もしくはシリコーン系樹脂などで構成されている。
【００３８】
前記基板３に実装された前記包囲壁部材１８の前記中空部１８１中であって、前記基板３の前記実装面３４と前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面とにより区画されている空間中には、５個の前記半導体発光素子４０〜４４と５個の前記ワイヤパッド６０２〜６４２とがそれぞれ実装されていて、５本の前記ボンディングワイヤ６０〜６４がそれぞれボンディングされていて、前記封止部材１８０が充填されている。
【００３９】
前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面には、前記半導体発光素子４０〜４４、特に、前記半導体発光素子４０〜４４の四側面から放射される光（図示せず）を所定の方向、たとえば、前記半導体発光素子４０〜４４の一正面から放射される光の方向とほぼ同方向、に反射させる反射面１８４が設けられている。前記反射面１８４は、図８、図９に示すように、前記壁部１８２の内周面の一端の下端から他端の上端にかけて末広がりに傾斜している。前記反射面１８４は、前記包囲壁部材１８全体を高反射率の部材で構成したり、たとえば、前記包囲壁部材１８の樹脂たとえばＰＢＴ、ＰＰＡなどに酸化チタンを含有して前記包囲壁部材１８全体を白色化したり、あるいは、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面のみを高反射率の部材で構成したりして形成する。
【００４０】
（包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状の説明）
前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の形状とは、前記基板３の前記実装面３４と前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面とが接する部分の輪郭形状、すなわち、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面と底面とのなす角の輪郭形状である。前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の形状は、図６、図７に示すように、前記基板３の実装面３４に対して垂直方向に見て、５個の前記半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする楕円を基調とした形状である。
【００４１】
前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の前記反射面１８４は、一端の下端から他端の上端にかけて末広がりに傾斜している。このために、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面と上面とのなす角の輪郭形状、すなわち、前記壁部１８２の内周面の上端の輪郭形状は、楕円を基調とした形状であって、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面と底面とのなす角の輪郭形状、すなわち、前記壁部１８２の内周面の下端輪郭形状より一回り大きくした形状である。なお、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面は、必ずしも傾斜面ではなく垂直面でも良い。この場合において、前記壁部１８２の内周面の下端輪郭形状と前記壁部１８２の内周面の上端輪郭形状とは、ほぼ同一である。
【００４２】
前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の外周面の形状は、図６、図７に示すように、前記壁部１８２の内周面の形状より一回り大きくした形状、すなわち、５個の前記半導体発光素子４０〜４４の列方向（Ｘ−Ｘ）を長軸方向とする楕円を基調とした形状である。前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の肉厚、すなわち、前記壁部１８２の内周面から外周面までの厚さは、ほぼ均一である。すなわち、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の断面の形状および大きさは、均一もしくはほぼ均一である。前記壁部１８２の断面とは、前記壁部１８２の内周面および外周面に対して直交する面で切断した面である。
【００４３】
図１０、図１１に示すように、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端の下端と前記ワイヤパッド６４２（６１２〜６３２）との間には、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端の下端と前記ワイヤパッド６４２（６１２〜６３２）とが相互に接触しない程度の距離Ｔ１すなわち０．５ｍｍ以上が設けられている。前記ワイヤパッド６１２〜６４２は、前記ストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４用のワイヤパッドである。
【００４４】
図１０、図１１に示すように、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端（下端）と前記半導体発光素子４４（４１）の前記導電性接着剤６４０（６１０）との間には、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端（下端）と前記半導体発光素子４４（４１）の前記導電性接着剤６４０（６１０）とが相互に接触しない程度の距離Ｔ２（０．５ｍｍ以上）が設けられている。前記半導体発光素子４１、４４は、前記ストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４のうち、前記楕円の長軸方向Ｘ−Ｘの左右両端の半導体発光素子である。
【００４５】
以下、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の形状をさらに詳細に説明する。まず、図１０に示す基準楕円Ａを設定する。前記基準楕円Ａは、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端の下端における楕円である。すなわち、前記基準楕円Ａは、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面と底面とのなす角の輪郭形状すなわち前記壁部１８２の内周面の下端輪郭形状における楕円である。
【００４６】
前記基準楕円Ａは、５個の前記半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とし、かつ、前記ワイヤパッド６１２〜６４２から、前記長軸方向Ｘ−Ｘと直交する短軸方向Ｙ−Ｙに、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端の下端と前記ワイヤパッド６４２（６１２〜６３２）とが相互に接触しない程度の距離Ｔ１すなわち０．５ｍｍ以上離れた点Ｂを通る楕円であって、面積が最小の楕円により、設定される。このように、「基準楕円」とは、複数個の半導体発光素子の列方向を長軸方向とし、かつ、配線素子から、長軸方向と直交する短軸方向に、包囲壁部材の内周面と配線素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点を通る楕円であって、面積が最小の楕円である。
【００４７】
つぎに、図１０に示すように設定された前記基準楕円Ａに基づいて、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の形状を設定する。前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の形状は、前記基準楕円Ａを基調とする形状である。すなわち、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の形状は、図１１に示すように、前記基準楕円Ａの前記長軸方向Ｘ−Ｘの両端部の曲線Ｒであって、前記点Ｂから前記基準楕円Ａの中心すなわち長軸Ｘ−Ｘと短軸Ｙ−Ｙとの交点と反対側の曲線すなわち図１１中において、二点鎖線で示す曲線Ｒを、前記基準楕円Ａの中心側に変位させて、図１１中において、実線で示す変位曲線Ｒ１、Ｒ２とする。前記変位曲線Ｒ１、Ｒ２は、左右両端の前記半導体発光素子４１、４４の前記導電性接着剤６１０、６４０から、前記長軸方向Ｘ−Ｘに、前記包囲壁部材１８の前記壁部１８２の内周面の一端の下端と前記半導体発光素子４４（４１）の前記導電性接着剤６４０（６１０）とが相互に接触しない程度の距離Ｔ２すなわち０．５ｍｍ以上離れた点Ｃを通る曲線である。
【００４８】
前記変位曲線Ｒ１、Ｒ２は、図７に示すように、前記長軸方向Ｘ−Ｘの左右両端部の第１変位曲線Ｒ１と、前記第１変位曲線Ｒ１と前記基準楕円Ａの曲線とを結ぶ第２変位曲線Ｒ２と、からなる。前記第１変位曲線Ｒ１の曲率半径は、前記第２変位曲線Ｒ２の曲率半径と比較して大きい。このように、「楕円を基調とした形状」とは、基準楕円の長軸方向の両端部の曲線であって、包囲壁部材の内周面と配線素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点から基準楕円の中心反対側の曲線を、基準楕円の中心側に変位させて、左右両端の半導体発光素子から、長軸方向に、包囲壁部材の内周面と半導体発光素子とが相互に接触しない程度の距離以上離れた点を通る変位曲線とする形状である。
【００４９】
（封止部材１８０の説明）
前記封止部材１８０は、光透過性部材、たとえば、光透過性を有するエポキシ系樹脂もしくはシリコーン系樹脂から構成されている。前記封止部材１８０は、この例では、前記接着剤とほぼ同様に、前記半導体発光素子４０〜４４の高温環境域では低弾性特性を有したエポキシ系樹脂もしくはシリコーン系樹脂を使用する。
【００５０】
前記封止部材１８０は、前記基板３に、前記半導体発光素子４０〜４４が実装され、かつ、前記ボンディングワイヤ６０〜６４がボンディング配線された後に、前記基板３に嵌合した前記包囲壁部材１８によって形成された凹部の前記中空部１８１中に充填される。前記封止部材１８０が硬化することにより、５個の前記半導体発光素子４０〜４４全部と、前記配線パターンの一部および前記ボンディングワイヤ６０〜６４全部および前記実装パッド６０１〜６４１全部および前記ワイヤパッド６０２〜６４２全部および前記導電性接着剤６００〜６４０が前記封止部材１８０により封止されることとなる。
【００５１】
前記封止部材１８０は、５個の前記半導体発光素子４０〜４４全部と、前記配線パターンの一部および前記ボンディングワイヤ６０〜６４全部および前記実装パッド６０１〜６４１全部および前記ワイヤパッド６０２〜６４２全部および前記導電性接着剤６００〜６４０を外からの影響、たとえば、他のものが接触したり、塵埃が付着したりするのを防ぎ、かつ、紫外線や硫化ガスやＮＯｘや水から保護するものである。すなわち、前記封止部材１８０は、前記５個の半導体発光素子４０〜４４などを外乱から保護するものである。
【００５２】
（絶縁部材７の説明）
前記絶縁部材７は、前記半導体型光源ユニット１を前記車両用灯具１００に、着脱可能にあるいは固定的に取り付けるための取付部が設けられているものである。前記絶縁部材７は、たとえば、絶縁性の樹脂部材からなる。前記絶縁部材７は、外径が前記ランプハウジング１０１の前記透孔１０４の内径より若干小さいほぼ円筒形状をなす。前記絶縁部材７の一端部の上端部には、鍔部７１が一体に設けられている。前記絶縁部材７の一端部の上端部には、複数個この例では４個の取付部７０が、前記ランプハウジング１０１の前記凹部と対応させて、一体に設けられている。なお、前記取付部７０は、図３〜図５において３個しか図示されていない。
【００５３】
前記取付部７０は、前記半導体型光源ユニット１を前記車両用灯具１００に装備するものである。すなわち、前記ソケット部１１の前記カバー部１２側の一部および前記取付部７０を前記ランプハウジング１０１の前記透孔１０４および前記凹部中に挿入する。その状態で、前記ソケット部１１を中心Ｏ軸回りに回転させて、前記取付部７０を前記ランプハウジング１０１の前記ストッパ部に当てる。この時点において、前記取付部７０と前記鍔部７１とが前記パッキン１０８を介して前記ランプハウジング１０１の前記透孔１０４の縁部を上下から挟み込む（図１参照）。
【００５４】
この結果、前記半導体型光源ユニット１の前記ソケット部１１は、図１に示すように、前記車両用灯具１００の前記ランプハウジング１０１に前記パッキン１０８を介して着脱可能にあるいは固定的に取り付けられる。この時点において、図１に示すように、ソケット部１１のうちランプハウジング１０１から外側に突出している部分すなわち図１中のランプハウジング１０１よりも下側の部分がソケット部１１のうち灯室１０５内に収納されている部分すなわち図１中のランプハウジング１０１よりも上側の部分よりも大である。
【００５５】
前記絶縁部材７の一端面の上端面には、凸部７２が一体に設けられている。前記絶縁部材７の他端部の下端部には、光源側のコネクタ部１３が一体に設けられている。前記コネクタ部１３には、電源側のコネクタ１４が機械的に着脱可能にかつ電気的に断続可能に取り付けられている。
【００５６】
（放熱部材８の説明）
前記放熱部材８は、前記光源部１０で発生する熱を外部に放射させるものである。前記放熱部材８は、たとえば、熱伝導性なお導電性をも有するアルミダイカストや樹脂部材からなる。前記放熱部材８は、一端部の上端部が平板形状をなし、中間部から他端部の下端部にかけてフィン形状をなす。前記放熱部材８の一端部の上面には、当接面８０が設けられている。前記放熱部材８の前記当接面８０には、前記基板３の前記当接面３５が相互に当接されている状態で、熱伝導性媒体（図示せず）により接着されている。この結果、前記半導体発光素子４０〜４４は、前記基板３を介して前記放熱部材８の中心Ｏであって前記ソケット部１１の中心Ｏ近傍部分が位置する箇所に対応して位置することとなる。
【００５７】
前記熱伝導性媒体は、たとえば、熱伝導性接着剤であって、材質として、エポキシ系樹脂接着剤、シリコーン系樹脂接着剤、アクリル系樹脂接着剤などからなり、形態として、液状形態、流動状形態、テープ形態などからなる。なお、前記熱伝導性媒体は、熱伝導性接着剤のほかに、熱伝導性グリースであっても良い。
【００５８】
前記放熱部材８の３辺の右辺、左辺、下辺のほぼ中央には、切欠８１、８２、８３が、前記基板３の前記挿通孔３１〜３３および前記絶縁部材７の前記凸部７２にそれぞれ対応して設けられている。前記放熱部材８の切欠８１〜８３および前記基板３の前記挿通孔３１〜３３には、前記３本の給電部材９１〜９３がそれぞれ配置されている。前記放熱部材８と前記給電部材９１〜９３との間には、前記絶縁部材７が介在されている。前記放熱部材８は、前記絶縁部材７に密着している。前記給電部材９１〜９３は、前記絶縁部材７に密着している。
【００５９】
（給電部材９１〜９３の説明）
前記給電部材９１〜９３は、前記光源部１０に給電するものである。前記給電部材９１〜９３は、たとえば、導電性の金属部材からなる。前記給電部材９１〜９３の一端部の上端部は、末広形状をなしていて、前記放熱部材８の切欠８１〜８３および前記基板３の前記挿通孔３１〜３３にそれぞれ位置する。前記給電部材９１〜９３の一端部は、前記絶縁部材７の前記凸部７２から突出して、前記接続部材１７に電気的にかつ機械的に接続されている。
【００６０】
前記給電部材９１〜９３の他端部の下端部は、窄まった形状をなしていて、前記コネクタ部１３中に配置されている。前記給電部材９１〜９３の他端部は、オスターミナルすなわちおす型端子９１０、９２０、９３０を構成するものである。
【００６１】
（接続部材１７の説明）
前記接続部材１７は、導電性および弾性および展性、延性、塑性を有する部材、たとえば、リン青銅や黄銅などの部材から構成されている。前記接続部材１７は、前記光源部１０と前記ソケット部１１とを電気的に接続するものである。
【００６２】
すなわち、前記接続部材１７は、嵌合などにより、前記基板３に機械的に接続されていて、かつ、半田または導電性接着剤（図示せず）により、前記基板３の前記配線素子の導体に電気的に接続されている。一方、前記接続部材１７は、前記給電部材９１〜９３の一端部に、弾性当接や加締め付けおよび溶接などにより、電気的にかつ機械的に接続されている。
【００６３】
（コネクタ部１３およびコネクタ１４の説明）
前記コネクタ１４には、前記コネクタ部１３の前記オスターミナル９１０〜９３０に電気的に断続するメスターミナルすなわちめす型端子（図示せず）が設けられている。前記コネクタ１４を前記コネクタ部１３に取り付けることにより、前記メスターミナルが前記オスターミナル９１０〜９３０に電気的に接続する。また、前記コネクタ１４を前記コネクタ部１３から取り外すことにより、前記メスターミナルと前記オスターミナル９１０〜９３０との電気的接続が遮断される。
【００６４】
図１に示すように、前記コネクタ１４の前記メスターミナルのうちの第１メスターミナルおよび前記第２メスターミナルは、ハーネス１４４、１４５およびスイッチ（図示せず）を介して電源たとえば直流電源のバッテリー（図示せず）に接続されている。前記コネクタ１４の前記メスターミナルのうちの第３メスターミナルは、ハーネス１４６を介してアースすなわちグランドされている。前記コネクタ部１３および前記コネクタ１４は、３ピンタイプのコネクタ部およびコネクタである。すなわち、前記３本の給電部材９１〜９３、前記３本のオスターミナル９１０〜９３０、前記３本のメスターミナルからなるコネクタ部およびコネクタである。
【００６５】
（カバー部１２の説明）
前記カバー部１２は、光透過性部材からなる。前記カバー部１２には、前記５個の半導体発光素子４０〜４４からの光を光学制御して射出するプリズムなどの光学制御部（図示せず）が設けられている。前記カバー部１２は、光学部品である。
【００６６】
前記カバー部１２は、図１に示すように、前記光源部１０をカバーするように、円筒形状の前記ソケット部１１の一端部の一端開口部に取り付けられている。前記カバー部１２は、前記封止部材１８０と共に、前記５個の半導体発光素子４０〜４４を外からの影響、たとえば、他のものが接触したり、塵埃が付着したりするのを防ぎ、かつ、紫外線や硫化ガスやＮＯｘや水から保護するものである。すなわち、前記カバー部１２は、前記５個の半導体発光素子４０〜４４を外乱から保護するものである。また、前記カバー部１２は、前記５個の半導体発光素子４０〜４４以外に、前記制御素子の前記抵抗、前記ダイオードおよび前記配線素子の前記配線パターン、前記ボンディングワイヤ６０〜６４、前記実装パッド６０１〜６４１、前記ワイヤパッド６０２〜６４２、前記導電性接着剤６００〜６４０をも外乱から保護するものである。なお、前記カバー部１２には、通気孔（図示せず）を設ける場合がある。
【００６７】
（第１の実施形態の作用の説明）
この第１の実施形態における車両用灯具の半導体型光源（光源部１０）およびこの第１の実施形態における車両用灯具の半導体型光源ユニット１およびこの第１の実施形態における車両用灯具１００（以下、「この第１の実施形態における半導体型光源（光源部１０）および半導体型光源ユニット１および車両用灯具１００」と称する）は、以上のごとき構成からなり、以下、その作用について説明する。
【００６８】
まず、スイッチをテールランプ点灯に操作する。すると、テールランプ機能の１個の半導体発光素子４０に電流が供給される。この結果、テールランプ機能の１個の半導体発光素子４０が発光する。
【００６９】
このテールランプ機能の１個の半導体発光素子４０から放射された光は、封止部材１８０、空気層、半導体型光源ユニット１のカバー部１２を透過して配光制御される。なお、半導体発光素子４０から放射された光の一部は、基板３の高反射面３０でカバー部１２側に反射される。配光制御された光は、車両用灯具１００のランプレンズ１０２を透過して再度配光制御されて外部に照射される。これにより、車両用灯具１００は、テールランプ機能の配光を外部に照射する。
【００７０】
つぎに、スイッチをストップランプ点灯に操作する。すると、ストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４に電流が供給される。この結果、ストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４が発光する。
【００７１】
このストップランプ機能の４個の半導体発光素子４１〜４４から放射された光は、封止部材１８０、空気層、半導体型光源ユニット１のカバー部１２を透過して配光制御される。なお、半導体発光素子４１〜４４から放射された光の一部は、基板３の高反射面３０でカバー部１２側に反射される。配光制御された光は、車両用灯具１００のランプレンズ１０２を透過して再度配光制御されて外部に照射される。これにより、車両用灯具１００は、ストップランプ機能の配光を外部に照射する。このストップランプ機能の配光は、前記のテールランプ機能の配光と比較して、明るい、すなわち、光束、輝度、光度、照度が大である。
【００７２】
ここで、光源部１０の半導体発光素子４０〜４４および制御素子の抵抗およびダイオードおよび配線素子の導体において発生した熱は、基板３および熱伝導性媒体を介して放熱部材８に伝達し、この放熱部材８から外部に放射される。
【００７３】
（第１の実施の形態の効果の説明）
この第１の実施形態における半導体型光源すなわち光源部１０および半導体型光源ユニット１および車両用灯具１００は、以上のごとき構成および作用からなり、以下、その効果について説明する。
【００７４】
包囲壁部材１８により、封止部材１８０を充填する容量を小容量に規制することができる。これにより、封止部材１８０の容量が５個の半導体発光素子４０〜４４全部および配線素子の一部、すなわち、配線パターンの一部、ボンディングワイヤ６０〜６４、実装パッド６０１〜６４１、ワイヤパッド６０２〜６４２、導電性接着剤６００〜６４０、を封止する分だけの容量で済み、基板の実装面全面に亘って充填される封止部材の容量と比較して、小容量で済む。この結果、封止部材１８０の容量が小容量で済むので、大容量の封止部材と比較して、封止部材１８０の応力や膨張収縮を低く抑制することができ、その分、封止部材１８０により封止されている５個の半導体発光素子４０〜４４および配線素子の一部、すなわち、配線パターンの一部、ボンディングワイヤ６０〜６４、実装パッド６０１〜６４１、ワイヤパッド６０２〜６４２、導電性接着剤６００〜６４０、への影響、たとえば、半導体発光素子４０〜４４の剥離やボンディングワイヤ６０〜６４の断線などを極力抑制することができる。また、大容量の封止部材を必要とする包囲壁部材と半導体発光素子の距離が離れた構造の場合と比較して、封止部材１８０のクラックの発生を低く抑えることができ、その分、封止部材１８０の封止性能を向上させることができ、光学ユニットの製造の歩留まりが向上する。さらに、封止部材１８０の容量が小容量で済むので、製造コストを安価にすることができ、かつ、封止部材１８０の硬化時間を短縮して製造時間を短縮することができる。
【００７５】
ソケット部１１の放熱部材８の表面側から突き出た給電部材９１〜９３と、光源部１０の基板３と、が接続されることにより、基板３の裏面の当接面３５と放熱部材８の表面の当接面８０とが密接状態に配置され、かつ、基板３の裏面の当接面３５と放熱部材８の表面の当接面８０との密接状態が維持される。この結果、半導体型光源ユニット１は、放熱性能に優れている。
【００７６】
特に、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が５個の半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする基準楕円Ａ、もしくは、その基準楕円Ａを基調とした形状であるから、下記の表１に示すように、包囲壁部材の内周面の形状が長方形や円形と比較して、封止部材１８０の容量をさらに小容量にすることができ、また、包囲壁部材の内周面の形状が長方形と比較して、封止部材１８０の応力をさらに低く抑制することができる。
【００７７】
【表１】
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【００７８】
表１は、包囲壁部材の内周面の形状が、基準楕円の両端部の曲線を内側に変位させた形状のものと、基準楕円の形状のものと、長方形の形状のものと、円形の形状のものと、における封止部材の容量および封止部材の応力を示す説明図である。
【００７９】
表１中の「リフレクタタイプ」とは、包囲壁部材の内周面の形状、「楕円＋Ｒ」とは、基準楕円の両端部の曲線を内側に変位させた形状のもの、すなわち、前記第１の実施形態における包囲壁部材１８である。「楕円」とは、基準楕円の形状のもの、すなわち、前記の実施形態における基準楕円Ａである。「四角」とは、長方形の形状のものである。「円」とは、円形の形状のものである。
【００８０】
「封止体積［ｍｍ 3］」とは、封止部材の容量である。「封止部上面面積［ｍｍ２］」とは、包囲壁部材の内周面の基板と反対側の面（開口面）の面積である。「封止部下面面積［ｍｍ ２］」とは、包囲壁部材の内周面の基板側の面（閉塞面）の面積である。「引張応力最大［Ｍｐａ］」とは、封止部材の引張応力の最大である。「圧縮応力最大［Ｍｐａ］」とは、封止部材の圧縮応力の最大である。なお、引張応力および圧縮応力は、シミュレーション値である。
【００８１】
そして、「四角」における「封止体積［ｍｍ 3］」が「７３．３」、「封止部上面面積［ｍｍ ２］」が「６１．３」、「封止部下面面積［ｍｍ２］」が「３５．２」、「引張応力最大［Ｍｐａ］」が「２９．５」、「圧縮応力最大［Ｍｐａ］」が「１４．７」である。
【００８２】
つぎに、「楕円」における「封止体積［ｍｍ 3］」が「５８．３」、「封止部上面面積［ｍｍ ２］」が「４９．６」、「封止部下面面積［ｍｍ２］」が「２７．１」、「引張応力最大［Ｍｐａ］」が「２４．７」、「圧縮応力最大［Ｍｐａ］」が「１２．１」である。
【００８３】
それから、「楕円＋Ｒ」における「封止体積［ｍｍ 3］」が「５７．３」、「封止部上面面積［ｍｍ ２］」が「４８．５」、「封止部下面面積［ｍｍ２］」が「２６．８」、「引張応力最大［Ｍｐａ］」が「２２．１」、「圧縮応力最大［Ｍｐａ］」が「１１．４」である。
【００８４】
最後に、「円」における「封止体積［ｍｍ 3］」が「９７．０」、「封止部上面面積［ｍｍ ２］」が「７７．６」、「封止部下面面積［ｍｍ２］」が「５０．４」、「引張応力最大［Ｍｐａ］」が「２１．９」、「圧縮応力最大［Ｍｐａ］」が「１１．２」である。
【００８５】
このように、上記の表１に示すように、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状を基準楕円Ａ、もしくは、その基準楕円Ａを基調とした形状とすることにより、包囲壁部材の内周面の形状が長方形や円形と比較して、封止部材１８０の容量を小容量にすることができ、また、包囲壁部材の内周面の形状が長方形と比較して、封止部材１８０の応力を抑制することができる。
【００８６】
５個の半導体発光素子４０〜４４を基板３に一列に実装するものであるから、上下方向が短くかつ左右方向が長い車両用灯具の配光パターンに適している。
【００８７】
基板３のうち、包囲壁部材１８で規制されている範囲すなわち５個の半導体発光素子４０〜４４全部および配線素子の一部（配線パターンの一部、ボンディングワイヤ６０〜６４、実装パッド６０１〜６４１、ワイヤパッド６０２〜６４２、導電性接着剤６００〜６４０）が封止部材１８０で封止されているが、その他の範囲すなわち制御素子の抵抗、ダイオードおよび配線素子の大部分（配線パターンの大部分）が封止部材１８０で封止されていないので、制御素子および配線素子の大部分からの熱を基板３の表面から外部に効率良く放射させることができ、放熱効果が向上される。
【００８８】
２個の前記嵌合凸部１８５と嵌合孔とは、包囲壁部材１８の壁部１８２の内壁面の底辺の環形状の中心を通る対角線上に一体に設けられている。この結果、包囲壁部材１８の中心Ｏと、包囲壁部材１８に包囲されている５個の半導体発光素子４０〜４４の中心Ｏとは、一致もしくはほぼ一致する。このために、嵌合凸部１８５の外形と嵌合孔の内径との間のクリアランスによるずれが生じた場合であっても、半導体発光素子４０〜４４やボンディングワイヤ６０〜６４が包囲壁部材１８の内壁面と接触しない距離Ｔ１、Ｔ２を確保しやすい。また、嵌合凸部１８５の外形と嵌合孔の内径には僅かなクリアランスを設けることで封止部材１８０の熱膨張・熱収縮に合わせて動き、実装した半導体発光素子４０〜４４やボンディングワイヤ６０〜６４が受けるストレスを軽減することができる。
【００８９】
包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が５個の半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする基準楕円Ａを基調とした形状、すなわち、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面とワイヤパッド６１２〜６４２との間を、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面とワイヤパッド６１２〜６４２と相互に接触しない距離Ｔ１すなわち０．５ｍｍ以上有し、かつ、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面と導電性接着剤６１０、６４０との間を、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面と導電性接着剤６１０、６４０とが相互に接触しない距離Ｔ２すなわち０．５ｍｍ以上有する形状であるから、上記の表１に示すように、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が楕円と比較して、封止部材１８０の容量をさらに小容量にすることができ、かつ、封止部材１８０の応力をさらに低く抑制することができる。
【００９０】
包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が５個の半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする基準楕円Ａを基調とした形状、すなわち、基準楕円Ａの長軸方向Ｘ−Ｘの両端部の曲線Ｒを基準楕円Ａの中心側に曲線Ｒ１、Ｒ２として変位させた形状であるから、上記の表１に示すように、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が楕円と比較して、封止部材１８０の容量をさらに小容量にすることができ、かつ、封止部材１８０の応力をさらに低く抑制することができる。
【００９１】
５個のワイヤパッド６０２〜６４２と５個の半導体発光素子４０〜４４とにボンディングワイヤ６０〜６４をそれぞれボンディングする際に、図６に示すように、ボンディングワイヤ６０〜６４のボンディングの方向および角度を同一にすることができる。この結果、ボンディングワイヤ６０〜６４のボンディングの工程時間を短縮することができ、しかも、ボンディングワイヤ６０〜６４のボンディングの品質安定性に寄与することができる。すなわち、製品の生産性の向上および製品の信頼性の向上を図ることができる。なお、図６においては、ボンディングワイヤ６０〜６４を、左上から右下に斜めにほぼ同一角度で傾斜している状態を図示するものである。図示されていないが、このボンディングワイヤ６０〜６４を、右上から左下に斜めにほぼ同一角度で傾斜してボンディングする場合もある。
【００９２】
包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面から外周面までの厚さがほぼ均一あるいは均等、すなわち、包囲壁部材１８の壁部１８２の断面形状と大きさが均一もしくはほぼ均一であるから、封止部材１８０で封止されている５個の半導体発光素子４０〜４４および配線素子の一部、すなわち、配線パターンの一部、ボンディングワイヤ６０〜６４、実装パッド６０１〜６４１、ワイヤパッド６０２〜６４２、導電性接着剤６００〜６４０に、封止部材１８０によって作用する応力を均一にすることができるので、応力の偏りによる弊害を防ぐことができる。
【００９３】
包囲壁部材１８の反射面１８４により、半導体発光素子４０〜４４から放射される光を所定の方向に反射させることができるので、半導体発光素子４０〜４４から放射される光を有効利用することができる。しかも、包囲壁部材１８の反射面１８４により意図する配光パターンを設計することができる。
【００９４】
包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が５個の半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする基準楕円Ａを基調とした形状、すなわち、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面と半導体発光素子４１、４４の導電性接着剤６１０、６４０との間の距離を距離Ｔ２すなわち０．５ｍｍ以上とした形状、あるいは、基準楕円Ａの長軸方向Ｘ−Ｘの両端部の曲線Ｒを基準楕円Ａの中心側に曲線Ｒ１、Ｒ２として変位させた形状である。このために、包囲壁部材１８の反射面１８４と、特に左右両端の半導体発光素子４１、４４との間の距離が小さくなり、その分、半導体発光素子４１、４４から放射される光を包囲壁部材１８の反射面１８４で効率良く反射させてさらに有効に利用することができる。
【００９５】
（第２の実施形態の説明）
なお、前記第１の実施形態においては、５個の半導体発光素子４０〜４４を使用するものである。ところが、この発明においては、半導体発光素子として、２個〜４個、６個以上であっても良い。テールランプ機能として使用する半導体発光素子の個数やレイアウト、および、ストップランプ機能として使用する半導体発光素子の個数やレイアウトは、特に限定しない。すなわち、複数個の半導体発光素子が一列に実装されていれば良い。
【００９６】
また、前記第１の実施形態においては、テール・ストップランプの複機能のランプに使用するものである。ところが、この発明においては、テール・ストップランプの複機能のランプ以外のコンビネーションランプの複機能のランプにも使用することができる。すなわち、小電流が供給され発光量が小さい半導体発光素子と大電流が供給され発光量が大きい半導体発光素子とを、発光量が小さいサブフィラメントと発光量が大きいメインフィラメントとに、代用することができる。
【００９７】
さらに、前記第１の実施形態においては、テール・ストップランプの複機能のランプに使用するものである。ところが、この発明においては、単機能のランプにも使用することができる。すなわち、複数個の半導体発光素子をシングルフィラメントに代用して単機能のランプに使用することができる。単機能のランプとしては、ターンシグナルランプ、バックアップランプ、ストップランプ、テールランプ、ヘッドランプのロービームランプすなわちすれ違い用ヘッドランプ、ヘッドランプのハイビームランプすなわち走行用ヘッドランプ、フォグランプ、クリアランスランプ、コーナリングランプ、ディタイムランニングランプなどがある。
【００９８】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、テールランプとストップランプとの２個のランプの切替に使用するものである。ところが、この発明においては、３個以上のランプの切替にも使用でき、または、切替を行わない１個のランプにも使用できる。
【００９９】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、ソケット部１１の放熱部材８が絶縁部材７で覆われているものである。ところが、この発明においては、ソケット部１１の放熱部材８の一部、特に、後部のフィン形状の部分が絶縁部材７から露出しているものであっても良い。
【０１００】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、電源側のコネクタ１４のコネクタ部１３への取付方向と半導体型光源ユニット１の車両用灯具１００への取付方向とが一致するあるいは平行であるものである。ところが、この発明においては、電源側のコネクタ１４のコネクタ部１３への取付方向と半導体型光源ユニット１の車両用灯具１００への取付方向とが交差あるいは直交するものであっても良い。
【０１０１】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が５個の半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする基準楕円Ａを基調とした形状である。ところが、この発明においては、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状が５個の半導体発光素子４０〜４４の列方向Ｘ−Ｘを長軸方向とする基準楕円Ａそのものであっても良い。
【０１０２】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、基板３にワイヤパッド６０２〜６４２および実装パッド６０１〜６４１を実装した後に、その基板３に包囲壁部材１８を実装し、それから、その基板３に半導体発光素子４０〜４４を実装しかつボンディングワイヤ６０〜６４をボンディングするものである。ところが、この発明においては、包囲壁部材の実装工程と、半導体発光素子の実装工程およびワイヤのボンディング工程とを入れ替えても良い。
【０１０３】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、基準楕円Ａを基調とする包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の形状の変位曲線Ｒ１、Ｒ２が第１変位曲線Ｒ１と第２変位曲線Ｒ２とからなるものである。ところが、この発明においては、変位曲線が滑らかであれば、１個の変位曲線であっても良いし、変位曲線をさらに滑らかにするのであれば、３個以上の変位曲線であっても良い。
【０１０４】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、封止部材１８０としてエポキシ系樹脂を使用した場合においては、エポキシ系樹脂の膨張収縮による応力の緩和のために、包囲壁部材１８としてより柔軟性を持たせたエラストマー性樹脂を使用しても良い。
【０１０５】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、包囲壁部材１８の壁部１８２の内周面の一端の下端から他端の上端にかけて末広がりに傾斜している反射面１８４が設けられているものである。ところが、この発明においては、包囲壁部材の壁部の内周面に反射面を設けなくても良い。この場合において、包囲壁部材の壁部の内周面は、傾斜面ではなく、垂直面であっても良い。
【０１０６】
さらにまた、前記第１の実施形態においては、包囲壁部材１８の壁部１８２の肉厚すなわち壁部１８２の内周面から外周面までの厚さがほぼ均一すなわち均等である。ところが、この発明においては、包囲壁部材の壁部の肉厚がほぼ均一でなくても良い。
【符号の説明】
【０１０７】
１００  車両用灯具
１０１  ランプハウジング
１０２  ランプレンズ
１０３  リフレクタ
１０４  透孔
１０５  灯室
１０６  透孔
１０７  反射面
１０８  パッキン
１  半導体型光源ユニット
１０  光源部（半導体型光源）
１１  ソケット部
１２  カバー部
１３  コネクタ部
１４  コネクタ
１４４、１４５、１４６  ハーネス
１７  接続部材
１８  包囲壁部材
１８０  封止部材
１８１  中空部
１８２  壁部
１８４  反射面
１８５  嵌合凸部
３  基板
３０  高反射面
３１、３２、３３  挿通孔
３４  実装面
３５  当接面
４０、４１、４２、４３、４４  半導体発光素子
６０、６１、６２、６３、６４  ボンディングワイヤ（配線素子）
６００、６１０、６２０、６３０、６４０  導電性接着剤（配線素子）
６０１、６１１、６２１、６３１、６４１  実装パッド（配線素子）
６０２、６１２、６２２、６３２、６４２  ワイヤパッド（配線素子）
７  絶縁部材
７０  取付部
７１  鍔部
７２  凸部
８  放熱部材
８０  当接面
８１、８２、８３  切欠
９１、９２、９３  給電部材
９１０、９２０、９３０  オスターミナル
Ａ  基準楕円
Ｂ  ワイヤパッドから距離Ｔ１離れた点
Ｃ  導電性接着剤から距離Ｔ２離れた点
Ｆ  焦点
Ｏ  中心
Ｒ  基準楕円の曲線
Ｒ１、Ｒ２  変位曲線
Ｔ１  包囲壁部材とワイヤパッド間の距離
Ｔ２  包囲壁部材と導電性接着剤間の距離
Ｘ−Ｘ  一直線、長軸方向
Ｙ−Ｙ  一直線、短軸方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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